論房建施工中的施工材料管理路徑

喬永朝

（山西四建集團有限公司，山西 太原 030012）

0 引言

隨著大數據時代的到來，對于信息技術的使用逐漸遍及到各行各業當中，不僅有效提高了生產效率，同時也能夠結合企業運營特點來制定管理決策，從而帶來更多的利潤增長點。而施工材料管理不僅關系到建筑施工質量，同時也與企業的成本控制息息相關，因此對于新時期的建筑企業而言，加強對施工材料的信息化管理已成為必然趨勢。

1 案例背景

本文以某建筑施工企業為例。目前企業正在山西省參與多個房屋建筑項目，總建筑面積約為60萬m2。為保證項目施工質量，同時按時完成交付工作，現企業與省內多家建材公司保持長期合作關系，以確保各項建筑材料的穩定供應。

2 現場施工材料管理思路

企業主要采用BIM協同管理平臺作為組織框架，目的是圍繞建筑工程打造全生命周期提供數字化、可視化的材料管理機制。其工作體系劃分為兩個部分：①將項目所涉及的業主方、供應方、設計方、施工方等各參與主體容納到同一平臺之中，實現工程信息共享，及時了解各方訴求。②是將企業內部成本管理、工程技術、物資采購等多個部門聯系起來，解除彼此之間的信息隔閡，便于實現精細化管理目標[1]。為此企業通過以下3個方面來進行BIM協同管理平臺的構建。

2.1 確立組織架構

通過對該企業業務現狀進行分析，判斷出矩陣式管理架構更為符合企業管理特點。在進行各個工程項目的材料管理工作時，可以根據所有項目情況來依次建立項目A、項目B、項目C……并根據其實際需求來直接下達縱向任務指令；而與此同時，企業內部的信息管理部、工程技術部、設備物資部、合同管理部、財務管理部需要協同對材料物資的采購、調配進行協同管理，此時可以通過發布橫向任務指令來實現各管理團隊之間的協同運轉，并實現企業一體化管理工作目標。

2.2 建立BIM模型

BIM模型是開展施工材料的關鍵工具，其主要根據各項目施工參數以及屬性信息，建立起三維可視化工程模型，以便于BIM協同管理平臺在接下來的工作中能夠更加精準地對材料各項用量進行計算。同時，BIM模型建立過程中，不僅僅是針對房屋外觀建筑參數進行計算，還可以根據圖紙統計建筑內嵌的構件信息以及幾何參數，包括對各類施工材料的規格以及具體用量，使BIM管理平臺能夠自動生成詳細的材料報表以及工程量清單，便于人工更加直觀精確地掌握建筑各項材料用量。并且當設計出現變更情況時，一旦審批確立通過則BIM模型中的建筑參數也會隨之進行調整，確保各部門工作人員能夠同步掌握工程信息[2]。

據隨后統計發現，采用BIM模型來進行材料用量統計比以往采用二維圖紙計算得到的數量結果減少了22%以上的材料使用量，并且由于模型具備三維可視化應用特點，更是能夠幫助工作人員避免許多不確定性因素，減少了由于數據誤差造成的材料損耗或運輸損耗，從而在節約施工成本的同時，也進一步提高了工作效率。

2.3 選擇應用平臺

根據建筑施工企業管理特點，要求BIM協同管理平臺需要具備以下應用特點。

首先需要具備信息協同能力。平臺上傳的各類工程文件內容，要求能夠同步轉化成數字化模型格式，并支持多種類型的終端設備在線瀏覽信息；同時各部門的工作人員可以對文件圖紙進行共享觀看，并支持在線批注或審核信息，且標注的內容允許設置瀏覽權限，避免受到隨意刪改或泄露。

其次需要具備輕量化展示功能，即使用移動終端、平板、電腦都可以登錄工作平臺，并對調取數據信息進行瀏覽，以滿足現場管理、出差辦公等多種工作場景的應用需求。

根據以上要求，目前符合應用標準的平臺軟件主要有天寶公司5DBIM平臺、BentleyPW平臺、廣聯達BIM5D平臺、智慧建設BIM云平臺、魯班BIM系統平臺等。這些成品平臺均具有非常成熟的應用系統，能夠滿足大部分工程管理需求。但其存在的問題也較為顯著，便是不適應企業個性化管理需求，針對一些特殊的工程項目或針對性較強的管理內容，仍需要企業進一步圍繞自身管理體系開發專屬的BIM應用平臺[3]。

3 房建工程中施工材料管理的具體措施

3.1 采購管理

3.1.1 確立采購清單

材料管理在采購階段的工作重心，主要集中在建立詳細的材料采購清單方面。這一舉措是從供應鏈端直接對材料進行管控的關鍵環節，同樣也對建筑企業成本管理計劃有著直接影響。以材料清單作為參照，能夠有效實現企業各管理部門之間的信息共享，除了了解當前用料情況以外，還能夠根據剩余材料需求情況來制定采購計劃，從而保證了材料管控的合理性。

在實際工作過程中，采供部門只需要點擊BIM建筑模型，按照當前施工進程選擇某一建筑構造，協同管理平臺則會自動生成相關的材料信息，并將其中包含的各類建筑構件羅列出來，以及需要的材料名稱、規格、數量、價格等等。如此不僅能夠簡化采購流程，同時也有利于企業對施工成本進行精確管控。同時在這一背景下，還可以避免由于合同變更引起的現場材料供應失衡現象，減少了由于材料儲備不足而引起的施工延誤問題。

3.1.2 制定采購計劃

采購計劃即指“物料需求計劃”，其制定過程中需要考慮3個關鍵點，分別是“當前需求”“未來需求”“市場需求”。在計劃制定過程中前兩項生產計劃需要并列為一體進行考慮，并根據“市場需求”情況來制定當前的生產計劃，并利用“生產計劃”的每一時間節點與材料用量來確定材料采供的具體指標。

在BIM協同管理平臺中制定采供計劃，則是以BIM3D模型作為“未來計劃”，同時借助WBS編碼來來設置工程進度信息與成本信息，也就是將各分項分部對應的工程構件信息與模型進行對接，將數量、規格等材料信息考慮到“生產計劃”當中，以此生成BIM5D管理模型，并能夠根據工程實際情況來清晰地反饋材料使用情況，同時幫助工作人員實時調整施工材料需求方案。

3.1.3 選擇供應商

在BIM協同管理平臺中，可以單獨建立檔案記錄與企業有著合作關系的材料供應商，并按照信用等級、資質等級對其進行排序，便于企業根據材料采購計劃來選擇合作企業，從而建立長期穩定的合作關系，確保各項施工材料能夠及時送達現場。同時要求與企業有著合作關系的材料供應商，也應當及時根據BIM模型提前制定各類散裝材料的運輸方案，確保在最少運輸成本的前提下，保障材料按時送達現場[4]。

3.2 出入庫管理

3.2.1 驗收入庫

材料出廠之前，要求供應方提前在BIM協同管理平臺中輸入有關材料的名稱、型號、數量等相關信息，并生成專屬的二維碼標識，將之粘貼在材料包裝表面。隨后在材料送達現場之后，由專門的驗收人員進行掃描識別，同時結合平臺之前上傳的信息來檢測材料各項參數是否一致相符。同時大宗材料、關鍵材料需要嚴格審核其質量合格證以及出廠檢測報告，確認信息無誤后可在BIM平臺中上傳材料入庫單，以確認供應商將材料送達現場。

3.2.2 庫存管理

材料的原始信息由供應廠家上傳到BIM協同管理平臺后，便能夠自動生成對應的材料編碼，其中除了包含材料的規格參數之外，還包括材料聲場日期等重要數據。在送達現場之后，管理人員需要根據材料的編碼分類，將其存儲至對應的倉庫區域，并按照相關規范來進行材料的存儲與保護，避免由于保管不當導致材料受損或是遺失。

同時在材料取用過程中，需要遵循“先入先出，后入后出”原則，避免由于大量積存導致的材料過期情況。如材料入庫日期與生產日期之間的出現矛盾（后批次到達的材料聲場日期早于前一批次到達的材料），則具體標準以材料生產日期為主。

3.2.3 領用出庫

材料庫存期間往往會隨之產生大量的庫存成本，并且通過材料領用數據能夠直觀得出材料的使用損耗情況。因此BIM協同管理平臺不僅是能夠杜絕材料冒領、浪費現象，同時更是能夠為管理部門提供準確數據來進行現場管理。具體措施為BIM協同管理平臺能夠自動記錄材料領用情況，并對比BIM5D模型中的工程進度信息，判斷當前材料實際消耗量與計劃消耗量之間是否存在出入，從而分析材料使用情況是否合理。不僅如此，利用BIM5D管理平臺，還可以根據材料當前使用情況來制定庫存計劃，避免材料堆積過多超過實際需求量而產生額外成本，也避免材料儲備不足而無法滿足當前施工需求。

3.3 現場使用管理

3.3.1 規劃運輸路線

BIM協同管理平臺不僅可以打造建筑立體模型，同時對接GIS地理坐標系統，對施工現場的道路布局、材料庫房進行規劃，利用Navisworks工程模擬軟件對現場建筑設施與交通路線進行整合，從而篩選最短運輸距離，合理規劃材料在存儲地點以及移動路徑，確保各施工單位能夠快速取用材料，避免現場二次搬運造成的材料運輸成本與人工成本增加，同時有效提高現場施工效率。

3.3.2 建立超耗預警機制

基于BIM協同管理平臺對材料的實際消耗數量與理論消耗數量之間進行對比，以此求出材料的實際消耗率情況。同時平臺會自動根據進度情況與成本情況來預設材料損耗限值，一旦材料的實際消耗率接近初始設定限值，則會自動向人工發出預警，并要求管理人員進行調控，避免出現材料使用不合理的現象。其中材料的理論消耗值可以通過WBS編碼來調取的構件信息，并分別使用X1，X2，...，Xn來表示該構件所需的各項材料數量，通過以下公式來計算材料消耗總量理論值：

而材料的實際消耗數值則可以使用Y1，Y2，...，Yn表示，同時材料消耗總量實際值為：

由此可以得到材料實際損耗率L為：

再具體應用過程中，可以由人工提前設定材料損耗率限制為L0，通過與L的大小關系進行對比，可以得到材料超耗預警級別，如表1所示。

表1 材料超耗預警機制

3.3.3 余料回收管理

傳統材料管理模式中，對材料使用的后續監管力度不足，往往在材料出庫之后便無法再繼續管理，因此導致了浪費現象嚴重。而在BIM協同平臺管理模式下，通過每一品材料入庫時形成的專屬編碼標識，能夠實現對材料的出庫、領用到使用部位進行追蹤管理，確保對材料的整個去向流程進行掌握。如此一來可以幫助工作人員全面掌握施工現場的用料情況，并在出現預料后進行統一回收，或是轉運調撥到其他施工現場，避免出現作業人員隨意處置施工余料的情況。

同時，在進行余料調撥的過程中，BIM協同平臺還能夠起到統一調度的作用。例如對大宗施工材料進行回收的過程中，為了避免產生額外費用，平臺可以自動調取相鄰施工點的材料使用情況，并根據其剩余工程量判斷余料調撥去向，避免多次轉運產生額外的運輸成本[5]。

4 結語

綜上所述，在信息技術模式下，房建施工中的材料管理能夠發揮出更多的作用，并能夠對施工成本、效率等多個方面產生影響。為此本文討論基于BIM技術的施工材料管理路基，包括協同平臺的建立，以及在采購、庫存、使用等三個階段的材料管理措施，希望能夠起到一定的參考作用，提升材料使用效率。